车床后托架工艺夹具设计及三维建模

本 科 毕 业 设 计题目 车床后托架工艺夹具设计及三维建模系 别 工程技术系 专 业 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师 职 称 教授 2015 年 03 月 18 日CA6140 车床后托架（零件号 831001）工艺夹具设计及三维建模Qq2604130359摘 要现代机械加工工艺技术的定义是通过机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程。是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是工人进行加工的一个依据。本课题研究CA6140车床后托架加工工艺规程，首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。机床夹具是在金属切削机床上使用的夹具统称。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着机械制造加工工艺精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作，是工艺装备设计中的一个重要组成部分。本课题在设计的过程当中，遵循创新原则、安全原则、技术经济原则、工艺性原则、维护性原则的基本要求，并通过多方面进行调查研究以及吸取各方面经验，所制定出来的合理的、具体的设计方案。关键词： 产品设计； 后托架； 机械加工工艺； 机床夹具 ABSTRACTThe machining process is blank machining method to change the shape, size, relative position and the nature of the whole process of making it a good part, is an important means to achieve product design, to ensure product quality, save energy and reduce consumption, workers a basis for processing. The subject CA6140 lathe bracket process planning, first through the analysis of the parts diagram to understand the structure of the workpiece, defined the specific technical requirements, which the various components of the workpiece surface to select the appropriate processing methods. The formulation of a more reasonable process of order, fully embodies the unity of quality, productivity and economy.Jigs and fixtures fixture collectively referred to as metal cutting machine tools. Modern production jigs and fixtures are an indispensable technology and equipment, which directly affects the accuracy of the machinery manufacturing process, labor productivity and product manufacturing costs, jigs and fixtures design in the product design and manufacturing, and production technical preparations occupies an extremely important position. Fixture design is an important technical work is an important part of the process of design and equipment.The topics in the design process, which is to follow the principles of innovation, safety principles, technical and economic principles, the principle of technology, maintenance of the principle of basic principles, strictly investigate and study as well as learn from the experience of aspects, are worked out reasonable, the specific design programs.Key words: product design; rear bracket; machining process; jigs and fixtures目 录1 绪论 .11.1 机械制造加工在国民经济发展中的地位 .11.2 设计要求 .12 CA6140 机床后托架加工工艺 .32.1 CA6140 机床后托架的工艺分析 .32.2 CA6140 机床后托架的技术要求 .32.3 加工工艺过程 .42.4 确定各表面加工方案 .42.4.1 平面的加工 .42.4.2 孔的加工方案 .42.5 工艺路线的拟订 .52.6 CA6140 机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .52.6.1 CA6140 机床后托架的偏差计算 .52.7 确定切削用量及基本工时（机动时间） .82.7.1 工序 1：粗、精铣底面 .82.7.2 工序 2；粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 .102.7.3 工序 3：钻顶面四孔 .162.7.4 工序 4：钻侧面两孔 .203 专用夹具设计 .233.1 铣平面夹具设计 .233.1.1 研究原始质料 .233.1.2 切削力及夹紧分析计算 .233.1.3 误差相关情况分析与各工况受力情况的计算 .243.2 镗孔夹具设计 .253.2.1 切削力与夹紧力分析 .253.2.2 误差分析与计算 .273.3 钻顶面四孔夹具设计 .283.3.1 切削力及夹紧力的计算 .283.3.2 误差分析与计算 .293.3.3 夹具设计及操作的简要说明 .304 结 论 .30参 考 文 献 .31致 谢 .3201 绪论1.1 机械制造加工在国民经济发展中的地位现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量的40%60%，机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说，如果没有机床的发展，如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部” 、 “总工艺师” ，对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过度，需要越来越多的各种机器，这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度和工效起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。1.2 设计要求查阅相关资料，了解当前机床后托架及其夹具的构成和其功能。设计CA6140机床后托架的加工工艺。完成 CA6140机床后托架夹具的设计。运用AutoCAD软件绘制 CA6140机床后托架装配图和夹具图。撰写毕业论文。完成一1篇相关外文翻译。在充分调研、查阅资料和研读资料的基础上，写出开题报告。.查阅专业参考书 3册以上，专业设计或论文 6篇以上。中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计22 CA6140 机床后托架加工工艺2.1 CA6140 机床后托架的工艺分析CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平6.1Ra面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。2.2 CA6140 机床后托架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是 0.03。6.1Ra另一组加工是侧面的三孔，分别为 ， ， ，其表03.5202.025.4面粗糙度要求 要求的精度等级分别是 ， ， 。6.1a8IT7IIT以顶面为住加工面的四个孔，分别是以 和 为一组的阶梯1空，这组孔的表面粗糙度要求是 ， ，以及以 和 的阶50Rz3.6a3210梯孔，其中 是装配铰孔，其中 孔的表面粗糙度要求是 ，10225Rz， 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 。3.6Ra .6aCA6140 机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在 ，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积m31较小。因为 CA6140机床后托架的重量只有 3.05kg,而年产量是 5000件，由7机械加工工艺手册表 2.1-3可知是中批量生产。中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计32.3 加工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工的工作面是面及孔的系列。通常我们说，为了保证加工精度的要求我们在定位过程中进行优化。根据现有的技术条件做好位置的精度的测绘非常重要。由上面的一些相关参数分析得知：CA6140后托架的相对尺寸与相对位置精度，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。2.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。2.4.1 平面的加工由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（ ） ，粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平97IT面，精铣的粗糙度可以较小。2.4.2 孔的加工方案由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-11 确定，以为孔的表面粗糙度为 1.6，则选侧孔（ ， ， ）的加工顺序为：粗镗03.5202.025.4精镗。而顶面的四个孔采取的加工方法分别是：因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是 ，所以我们采用一次钻孔的加工方50Rz法， 的孔选择的加工方法是钻，因为 的孔和 是一组阶梯132 213孔，所以可以在已经钻了 的孔基础上再锪孔钻锪到 ，而另一组13220和 也是一组阶梯的孔，不同的是 的孔是锥孔，起表面粗